Windows平臺的桌面開發技術， 從最原始的Win32 SDK，發展到.NET WinForm，一直到今天的WPF和Silverlight， 發生了翻天覆地的變化，相對應的UI自動化測試技術，也隨之演變。
微軟UI自動化技術揭秘將分兩個部分介紹Windows平臺桌面程序的自動化技術。將介紹從Win32 SDK至今的UI自動化技術演變和最新的UI Automation(UIA)的內部實現和使用技巧。
自動測試是指用一個程序自動地控制另外一個程序，模擬用戶的操作進行測試。通常自動化測試涉及到下面三個步驟：
測試源偵測
測試源偵測是定位測試目標元素的過程。比如要測試Windows附件中的計算器，首先要把計算器窗口和其他程序比如寫字板區分開。進一步測試計算器窗口菜單的時候，需要首先定位菜單條的位置，獲取第二層子菜單等等。簡單地說，自動化測試首先要能夠獲取從桌面開始的整個UI樹結構，定位到特定測試目標。
用戶行為模擬
用戶行為模擬指模擬用戶的輸入，比如鼠標、鍵盤和觸摸筆的操作，中間可能會涉及IME輸入法、組合鍵、特定用戶習慣，比如輸入速度的模擬等。
測試目標檢查
指獲取測試元素的屬性，比如讀取窗口標題， Listbox的子元素， Checkbox的狀態等等，以便進行測試檢查。
Win32 SDK和Windows Message
在.NET問世以前，Windows平臺上的UI程序無外乎兩種技術：Win32 Windows SDK 或者DirectX。由于DirectX多用于專業領域如游戲和CAD，本文并不討論。
無論是MFC，VCL還是VB6，Win32 SDK都是其根本，最終打交道的其實都是HWND和Windows Message。實現上述自動化的三個步驟 無外乎三件法寶，Win32 API，Windows Message和Windows Hook。
測試程序首先通過 FindWindowEx和EnumWindow遍歷窗口和子窗口，找到測試元素比如某個按鈕，然后可以通過Windows Message或者API檢查測試目標。比如通過WM_GETTEXT或者GetWindowText讀取窗口標題，通過GetWindowRect讀取按鈕坐標位置等等。對于用戶行為模擬，可以直接通過SendKey API來完成，當然也可以發送WM_CHAR或者WM_KEYDOWN通知等等。
除此以外，Windows Hook更加豐富了技術的選取。通過Windows Hook，測試人員還可以直接監控、 截取、模擬目標程序的Windows消息，實現更靈活的模擬，檢查甚至錄制的功能。
Windows Spy++(圖一)雖然不是測試工具，也算是使用這套技術的典型例子。通過Windows Spy++可以定位任意窗口， 讀取窗口屬性，監視窗口消息等等。
圖一： Microsoft Spy++
采用Win32 SDK和Windows Message的優點是直接，靈活。由于直接使用Win32 API，沒有額外的學習曲線，遇上問題可以直接參考Win32 SDK解決。使用Message Hook使得測試程序可以靈活實現，直接對Window Message的操作不僅可以把很多情況化繁為簡，還方便test hook的實現。(所謂test hook，是指產品中為了方便測試而專門設計的隱藏功能，該功能對普通用戶不可見，只是為了方便測試。)
缺點包括以下三個方面：
使用復雜，實現成本高。Win32 AP的使用上有很多需要特別注意的細節， 比如有的Win32 API不能跨進程工作，有的Windows Message只能發給當前線程所創建的窗口，稍有不慎，就導致測試程序不穩定。
過于底層，不便使用。為了方便測試用例調用，需要對API進行封裝，增加了實現成本。同時 Win32 API的也使得很多VB程序員不便調用。再者， 不同的開發工具，比如MFC， VCL，以及后來的.NET Framework，在內部實現上對Win32 API有很多細節的處理， 要實現出針對各種情況都通用的測試框架，并非易事。比如， .NET 中的WinForm Control對Win32 HWND的維護是動態的，同一個WinForm Control的HWND在程序的生命周期內是可能發生改變的，這一點對于依賴HWND作為唯一標識的Win32 API就是一個致命傷。
無法操作自繪窗口。比如打開Excel的工作表，會發現表格中的每一個Cell并沒有對應到HWND上。Excel的cell都是通過代碼繪制，而不是依賴于現成的Win32 Control。這就使得Win32 API對于自繪窗口沒有用武之地。
MSAA
MSAA的全稱是Microsoft Active Accessibility。這是類似DCOM技術。技術模型是這樣的，UI程序可以暴露出一個Interface，方便另一個程序對其進行控制。MSAA技術的初衷是為了方便殘疾人使用Windows 程序。比如盲人看不到窗口，但是盲人可以通過一個USB讀屏器連接到電腦上， 讀屏器通過UI程序暴露出來的這個Interface，就可以獲取程序信息，通過盲文或者其它形式傳遞給盲人。
MSAA提供了如此方便的功能， UI自動化測試自然可以借用這項技術。MSAA暴露出來的Interface叫做IAccessible。測試程序和目標UI程序互操作流程如下：
1. 測試程序調用Windows API： AccessibleObjectFromWindow，傳入目標UI程序HWND。
2. AccessibleObjectFromWindow函數向UI程序發送WM_GETOBJECT消息。
3. UI程序創建實現了IAccessible的內部類，然后通過LresultFromObject API把IAccessible 接口返回給測試程序。
文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/
